微小RNA 在子宮內膜異位癥中的研究進展

洪雅藝，湯小晗，盧美松

子宮內膜異位癥（endometriosis，EMs）是指子宮內膜組織（腺體和間質）在子宮腔被覆內膜及子宮以外的部位出現、生長、浸潤，反復出血的一種疾病。該病困擾著全球10%的育齡婦女[1]。在伴有痛經、性交困難和不孕等臨床癥狀的患者中，EMs 發生率可高達35%～50%[2]，其病變廣泛，具有易侵襲和復發的特點，嚴重影響患者的生育能力，極大地危害了女性的身心健康。微小RNA（microRNA，miRNA）是一類內源性的非編碼小分子RNA。miRNA 通過翻譯抑制和（或）靶向3′非翻譯區后降解mRNA 轉錄物，進一步調控基因的表達[3]。越來越多的證據表明，miRNA 是發育和維持細胞內穩態的關鍵調節因子[4]。由于miRNA 具有易獲得性、在同一個體間具有一致的可重復性和相對穩定性等優點，其作為潛在生物標志物受到了廣泛關注[5]。本文就近年來miRNA 在EMs中的研究進展進行綜述。

1 miRNA 概述

MiRNA 是一類長度為21～25 個核苷酸的單鏈非編碼小分子RNA。MiRNA 具有調節基因表達的功能，在大多數動植物甚至病毒中miRNA 的調節功能都是保守的。MiRNA 參與了生物學中一些關鍵的過程，例如：細胞分化、病毒與宿主的相互作用、心肌和骨骼肌細胞的增殖以及胚胎發育、器官發育和器官代謝等，在多種病理條件如腫瘤、代謝性疾病和骨質疏松癥等疾病中也發揮著重要的作用[6]。MiRNA 基因在細胞核中轉錄合成miRNA 初級轉錄產物（primary RNA transcript，pri-miRNA），pri-miRNA 作為初級轉錄物，經過加工，在細胞核中形成miRNA前體（precursor miRNA，pre-miRNA）。通過Dicer 合成雙鏈miRNA，進一步展開形成單鏈成熟的miRNA。一條鏈被降解，而另一條鏈優先被裝載到RNA 誘導沉默復合物（RISC）上。之后miRNA 作為基因表達的轉錄后調節因子，與靶mRNA 的3′非翻譯區結合，通過抑制翻譯起始或者促進mRNA 的降解，降低其靶基因的表達，參與調控。雖然大多數文獻支持miRNA 抑制翻譯的觀點，認為靶向mRNA 水平與其靶向miRNA 水平相反，但也有研究認為，miRNA 可以通過RISC 促進翻譯[7]。多個miRNA 可以靶向一個mRNA，而一個miRNA 又可以靶向多個mRNA。目前在miRNA 數據庫（http://www.mirbase.org）中已經登記了2 500 多種不同的人類成熟miRNA[8]。MiRNA通過控制多種多樣性在調節發育的生物過程和細胞內穩態發揮重要作用，這無疑增加了生物學分子介導調控機制的復雜性。

2 miRNA 與EMs

2.1 miRNA 表達譜近年來隨著二代測序技術的迅猛發展，對于EMs 與miRNA 的關系展開了許多深入研究。大量研究表明EMs 患者miRNA 表達譜與正常人相比存在差異，提示miRNA 可能參與了EMs 的發生和發展[9]。2009 年Ohlsson Teague 等[10]研究miRNA 與EMs 的關系，通過微陣列分析，評估了異位和在位子宮內膜組織中miRNA 的表達，確定了14 個表達上調的miRNA（miR-145、miR-143、miR-99a、miR-99b、miR-126、miR-100、miR-125b、miR-150、miR-125a、miR-223、miR-194、miR-365、miR-29c 和miR-1）和8 個下調的miRNA（miR-200a、miR-141、miR-200b、miR-142-3p、miR-424、miR-34c、miR-20a 和miR-196b）。這個實驗表明22 個miRNA 及其同源的mRNA 靶序列構成了促進EMs發病的途徑，是EMs 的潛在治療靶點。Jia 等[11]通過逆轉錄聚合酶鏈反應（reverse transcription -polymerase chain reaction，RT-PCR）對miRNA 進行分析發現，與子宮肌瘤、卵巢囊腫、不明原因不孕的患者相比，EMs 患者血漿中miR-17-5p、miR-20a、miR-22 的表達水平存在差異。Yang 等[12]發現EMs患者子宮內膜中miR-543 存在差異表達，可能與胚胎著床過程中子宮內膜容受性異常有關，進一步導致EMs 不孕的發生。

2.2 miRNA 功能研究在育齡婦女的每個月經周期，子宮內膜都會通過一系列生物變化為胚胎著床做準備。受雌孕激素和子宮內膜局部的基因表達產物以及趨化因子、黏附分子和細胞外基質等調節因子的影響，子宮內膜能夠維持穩定的周期性變化及功能[13]。miRNA 轉錄后可以靶向調控與子宮內膜相關的因子表達，影響細胞分化、侵襲等過程，進而參與疾病的發生機制。Wang 等[14]發現MiR-16 在EMs 中可能通過抑制核因子κB（NF-κB）抑制子宮內膜間質細胞的遷移和侵襲。MiRNA 也可激活特定的信號通路發揮作用[15]。He 等[16]發現miR-148a-3p 在EMs 中異常表達，可能與β-連環蛋白（β-catenin）通路有關，從而在雌激素誘導的上皮-間質轉化過程中發揮重要作用。miR-145 在EMs 中表達水平上升，通過調控細胞骨架蛋白抑制子宮內膜細胞的增殖[17]。孕激素抵抗和子宮內膜容受性下降是導致EMs 不孕的另一特征。Burney 等[18]研究認為miR-9 和miR-34在EMs 患者在位子宮內膜中表達異常，可能是與miRNA 及其靶基因失調導致患者分泌期子宮內膜增殖異常有關。血管生成在EMs 病灶形成中是關鍵的一步。Hossein Razi 等[19]研究顯示，miR-185-5p 的表達水平在EMs 中明顯下調，miR-185-5p 通過靶向血管生成因子，促進腹膜環境中促血管生成介質的分泌和新生血管的形成。總之，目前仍有許多miRNA 在EMs 發病機制中的具體作用有待進一步的研究。

3 miRNA 作為EMs 潛在的生物標志物

EMs 是一種常見的疾病，但其缺乏特有的癥狀，使得對于EMs 的診斷通常會延遲8～12 年[2]。目前通過腹腔鏡手術評估是診斷EMs 的金標準，但腹腔鏡是一種有創、具有侵襲性的檢查，常不作為首選，這從某種程度上會造成患者癥狀出現、診斷和后續治療之間的延遲。經陰道超聲和盆腔磁共振成像作為無創診斷的檢查手段，雖然能更好地識別深部病變，但卻不能有效地診斷出淺表型EMs[20]。血清糖類抗原125（CA-125）是目前臨床研究和使用最多的EMs生物標志物，但大量研究表明其診斷性能較差[21]。缺乏有效的非侵入性診斷試驗也是造成診斷延遲的重要原因之一。研究表明EMs 患者的miRNA 表達存在差異，miRNA 可以從人體血清、血漿、腹腔液、病變組織和尿液等中獲得。作為基因表達的重要表觀遺傳調節劑，miRNA 穩定性較高，在EMs 非侵入性生物標志物的應用方面有巨大潛力。

3.1 血漿Gu 等[22]用微陣列分析發現了14 個miRNA在EMs 患者中顯著下調，其中let-7i-5p 的ROC 曲線下面積（AUC）為0.900，提示miRNA 可以作為診斷EMs 的潛在生物標志物。Nisenblat 等[23]研究顯示，在EMs 患者血漿中miR-155、miR-574-3p 和miR139-3p表達失調，而聯合檢測3 種miRNA 的敏感度和特異度分別為83%和51%。Papari 等[5]通過檢測EMs 患者血漿中的miRNA 發現，單個miRNA 診斷EMs 的敏感度和特異度較低，而聯合應用5 種miRNA（miR-17-5p，miR-20a-5p，miR-199a3p，miR-143-3p 和let-7b-5p）后敏感度和特異度提升為96%和79%，提示聯合檢測多種生物標志物應當具有更高的敏感度和特異度。Pateisky 等[24]研究發現將患者年齡、體質量指數等指標與miR-154-5p、miR-196b-5p、miR378a-3p 及miR-33a-5p 進行聯合檢測時，有助于區分EMs 患者及健康個體（Pr＜0.05），提示在EMs無創診斷方面，同時聯合其他臨床指標可能有助于提高診斷的準確性。

3.2 血清Moustafa 等[25]在對因婦科良性疾病而接受腹腔鏡檢查的48 例婦女進行研究時發現，EMs 組血清中miR-125b-5p、miR-150-5p、miR-342-3p 和miR-451a 表達水平上調，miR-3613-5p 和let-7b 表達降低，AUC＞0.9。依據美國生殖醫學學會（r-ASRM）對EMs 患者進行分期，運用Dunn 多重比較檢驗EMs 患者分期與miRNA 的相關性，結果發現不同分期（Ⅰ～Ⅳ期）EMs 患者miRNA 表達水平差異有統計學意義（P＜0.05），而將Ⅰ期/Ⅱ期患者設為輕度EMs 組，Ⅲ期/Ⅳ期患者設為中度/重度EMs 組，再進行比較分析差異無統計學意義（P＞0.05）。從一定程度上反映了r-ASRM 分期的局限性，因為r-ASRM 分期主要依據EMs 病灶大小和盆腔粘連的程度，而通常Ⅳ期患者的上述特征更為明顯。Zhang等[26]用RT-PCR 檢測EMs 患者血清中的miRNA，結果顯示miR-22-3p 和miR-320a 的表達水平明顯上調，AUC 分別為0.855 和0.827。Maged 等[27]進行的一項前瞻性隊列研究發現，血清中miR-122 和miR-199a 診斷EMs 的敏感度分別為95.6%和100.0%，特異度分別為91.4%和100%。Cho 等[28]發現聯合檢測let-7b、let-7d 和let-7f 診斷EMs 有較好的應用價值，AUC 為0.929。這些研究表明了miRNA 在EMs無創性診斷中的潛在作用，多種生物標志物的組合可能是診斷EMs 的必要條件。此外，近年來在EMs動物模型中進行了miRNA 監測藥物治療效果的實驗，miR-150-5p、miR-451a 和miR-3613-5p 的表達變化與治療后EMs 病灶大小有關，提示未來miRNA在用于診斷EMs 的同時，可能具有監測疾病進展和治療效果的潛力。

3.3 腹腔液Marí-Alexandre 等[29]通過對68 例EMs患者和23 例輸卵管不孕患者進行腹腔鏡檢查發現，EMs 患者腹腔液（peritoneal fluid，PF）中的126 個miRNA（78 個下調，48 個上調）表達存在差異，提示腹腔液可以作為生物標志物的潛在來源。MiR-451a是紅細胞內的主要miRNA，作為細胞間通訊體在腹膜微環境中發揮炎癥介質的作用。這也解釋了EMs的“經血逆流”學說，即EMs 患者的血液和子宮內膜碎片在經期遷移，EMs 病灶進一步在腹膜內殘留、種植和生長。Chen 等[30]從EMs 患者的腹腔液中提取miRNA 序列，13 個miRNA（miR-1908、miR-130b、miR-451a、miR-486-5p、miR-4488、miR-432、miR-342、miR-425、miR-505、miR-6508、miR-145、miR-365a 和miR-365b）與免疫改變和細胞增殖有關，提示EMs 可能是一種與免疫相關的疾病。

3.4 內膜Yang 等[31]通過微陣列和RT-PCR 定量分析32 例EMs 患者和19 例子宮肌瘤患者miRNA的表達時發現，EMs 患者miR-200b、miR-15a-5p、miR-19b-1-5p、miR-146a-5p 和miR-200c 水平降低，miR-16-5p、miR-106b-5p 和miR-145-5p 水平升高。與細胞增殖、遷移相關的miR-449a、miR-449b-5p 和miR-449c-5p 在EMs 子宮內膜組織中顯著下調[32]。杜小航等[33]研究發現EMs 與正常子宮內膜組織相比miR-221-3p 表達水平升高，抑制miR-221-3p 功能可促進人第10 號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源的基因（PTEN）表達，從而抑制EMs 間質細胞增殖。MiRNA 靶向調控基因使得子宮內膜中血管內皮生長因子水平升高，進一步激活內皮細胞，侵入細胞外基質并增殖，增加了血管通透性，在異位病灶的形成過程中起重要作用。近年來研究表明，EMs 患者與正常婦女子宮內膜組織中miRNA 的表達水平存在差異，提示活檢子宮內膜有望成為一種實用的診斷方法[34]。

3.5 其他作為卵母細胞生長發育的微環境，卵泡液的含量變化與卵母細胞的質量密切相關。Moreno等[35]研究評價866 例EMs 患者卵泡液中miRNA 的表達，發現miR-424 在高齡EMs 患者的卵泡液中比例較高。比較MⅡ和MⅠ的卵泡液發現，MⅡ卵泡液中有7 個差異表達的miRNA（3 個上調，4 個下調）。提示對于因EMs 不孕而選擇輔助生殖技術助孕的患者，研究卵泡液miRNA 可能有助于了解卵母細胞成熟的調控過程，并能識別出一些潛在的評價治療效果的生物標志物。

4 展望

EMs 是一種良性婦科疾病，但是經過幾十年的研究，目前尚無足夠特異的癥狀和體征，也缺乏敏感和準確的生物標志物，在及時診斷和治療方面依然面臨重大挑戰。鑒于EMs 的異質性以及相關病因機制的多種學說，對其潛在生物標志物進行探索時應謹慎處理。目前尚不能應用一種生物標志物便準確診斷出所有表現類型的EMs。多種標志物的結合檢測可能是診斷或確定不同表型的EMs 的必要手段。然而，這需要收集分析大量、多樣化的患者群體的臨床數據，在有明確盆腔癥狀（如痛經、性交困難、不孕癥）、相關共病（如其他疼痛狀況、自身免疫性疾病）等特征人群中進行進一步研究，以評估診斷EMs 的潛力[36]。隨著生物學檢測技術的不斷進展，進一步對EMs 差異表達的miRNA 進行功能和作用機制的研究，有望發現調節EMs 發生發展過程中的關鍵，為EMs 患者診斷和治療提供新視角，真正使其受益，提升生活質量。